高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng) 學業(yè)分層測評

學業(yè)分層測評(一)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．(2023·大連高二檢測)關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，下列說法正確的是()A．位于磁場中的閉合線圈一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．閉合線圈平行磁感線運動時，線圈中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流C．穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化時，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流D．閉合線圈垂直磁感線運動時，線圈中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流【解析】位于磁場中的閉合線圈，只有磁通量發(fā)生變化，才一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；閉合線圈平行磁感線運動時，閉合電路中磁通量沒有變化，則閉合電路中就沒有感應(yīng)電流，故B錯誤；穿過閉合電路的磁感線的條數(shù)發(fā)生變化，磁通量一定發(fā)生變化，則閉合電路中就有感應(yīng)電流，故C正確；導(dǎo)體做切割磁感線運動，不一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生，只有當閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時才有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯誤．【答案】C2．(2023·龍巖高二檢測)如圖所示實驗裝置中用于研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()【導(dǎo)學號：94530003】【解析】選項A是用來探究影響安培力的大小因素的實驗；選項B是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，觀察導(dǎo)體棒在磁場中做切割磁感線運動時電流表是否會產(chǎn)生感應(yīng)電流；選項C是用來探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)的實驗；選項D是奧斯特實驗，證明通電導(dǎo)線周圍存在磁場．【答案】B圖4-1-113．(2023·衡水高二檢測)如圖4-1-11所示，矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場內(nèi)，一半在勻強磁場外，圖示虛線右側(cè)勻強磁場區(qū)域足夠大，下述過程中能使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動45°B．以ad邊為軸轉(zhuǎn)動45°C．將線圈向下平移D．將線圈向上平移【解析】如果線圈以bc邊為軸轉(zhuǎn)動45°，邊ad還未到達分界面，穿過線圈的磁通量不會發(fā)生變化，A錯誤；如果線圈以ad邊為軸轉(zhuǎn)動，線圈在垂直于磁場方向上的投影面積減小，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，故選項B正確；如果將線圈向下或向上平移，穿過線圈的磁通量不發(fā)生變化，故線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，C、D錯誤．【答案】B4．關(guān)于磁通量，下列說法中正確的是()【導(dǎo)學號：94530004】A．磁通量不僅有大小，而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感應(yīng)強度越大C．通過某一面的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強度不一定為零D．磁通量就是磁感應(yīng)強度【解析】磁通量是標量，故A不對；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥兩個因素決定，Φ較大，有可能是由于S⊥較大造成的，所以磁通量越大，磁感應(yīng)強度越大是錯誤的，故B不對；由Φ＝BS⊥可知，當線圈平面與磁場方向平行時，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感應(yīng)強度B不為零，故C對；磁通量和磁感應(yīng)強度是兩個不同的物理量，故D不對．【答案】C5．(多選)在如圖所示的各圖中，閉合線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()【解析】感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是：只要穿過閉合線框的磁通量變化，閉合線框中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．A圖中，當線框轉(zhuǎn)動過程中，線框的磁通量發(fā)生變化，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；B圖中離直導(dǎo)線越遠磁場越弱，所以當線框遠離導(dǎo)線時，線框中磁通量不斷變小，所以B圖中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生；C圖中一定要把條形磁鐵周圍的磁感線空間分布圖弄清楚，在圖示位置，線框中的磁通量為零，在向下移動過程中，線框的磁通量一直為零，磁通量不變，線框中無感應(yīng)電流產(chǎn)生；D圖中，線框中的磁通量一直不變，線框中無感應(yīng)電流產(chǎn)生．故正確答案為A、B.【答案】AB6．(多選)如圖4-1-12所示，下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖4-1-12A．如圖(甲)所示，導(dǎo)體棒AB順著磁感線運動B．如圖(乙)所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時C．如圖(丙)所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通時D．如圖(丙)所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通，當改變滑動變阻器的阻值時【解析】A中導(dǎo)體棒順著磁感線運動，穿過閉合電路的磁通量沒有發(fā)生變化，無感應(yīng)電流，故A錯；B中條形磁鐵插入線圈時線圈中的磁通量增加，拔出線圈時線圈中的磁通量減少，都有感應(yīng)電流，故B正確；C中開關(guān)S一直接通，回路中為恒定電流，螺線管A產(chǎn)生的磁場穩(wěn)定，螺線管B中的磁通量無變化，線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯；D中開關(guān)S接通，滑動變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化，螺線管A的磁場發(fā)生變化，螺線管B中磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確．【答案】BD7．如圖4-1-13所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成一閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)a，下列各種情況銅環(huán)a中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖4-1-13A．線圈中通以恒定的電流B．通電時，使滑動變阻器的滑片P勻速移動C．通電時，使滑動變阻器的滑片P加速移動D．將開關(guān)突然斷開的瞬間【解析】線圈中通以恒定電流時，銅環(huán)a處磁場不變，穿過銅環(huán)的磁通量不變，銅環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流．滑動變阻器滑片移動或開關(guān)斷開時，線圈中電流變化，銅環(huán)a處磁場變化，穿過銅環(huán)的磁通量變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流．故選A.【答案】A8．(多選)如圖4-1-14所示，閉合小金屬環(huán)從高h的光滑曲面上端無初速度滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，則()圖4-1-14A．若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于hB．若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于hC．若是非勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于hD．若是非勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h【解析】若是勻強磁場，環(huán)在磁場中運動的過程中磁通量不變，不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，小金屬環(huán)機械能守恒，仍能上升到h高處，故B正確；若是非勻強磁場，環(huán)在磁場中運動，磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，環(huán)的機械能將減少，上升高度將小于h，故D正確．【答案】BD[能力提升]9．(2023·揚州高二檢測)如圖4-1-15所示，閉合環(huán)形金屬輕彈簧，套在條形磁鐵中心位置．若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍面積的磁通量及彈簧中產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況是()圖4-1-15【導(dǎo)學號：94530005】A．增大，有感應(yīng)電流B．減小，有感應(yīng)電流C．不變，無感應(yīng)電流D．無法確定變化情況及是否產(chǎn)生感應(yīng)電流【解析】本題屬于合磁通量問題，注意彈簧圈所在處存在兩個方向的磁場，即磁鐵內(nèi)部的磁場和外部的磁場，它們各自產(chǎn)生正負不同的磁通量，總的磁通量等于兩者絕對值之差，當拉大彈簧面積時，內(nèi)部磁場的磁通量不變，而外部磁場的磁通量卻增大(穿過彈簧圈的外部磁感線增多)，故Φ＝|Φ內(nèi)|－|Φ外|應(yīng)減?。┻^彈簧的磁通量變化，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B項正確．【答案】B10．(2023·濟寧高二檢測)如圖4-1-16所示，一有限范圍的勻強磁場的寬度為d，將一邊長為l的正方形導(dǎo)線框由磁場邊緣以速度v勻速地通過磁場區(qū)域，若d>l，則在線框通過磁場區(qū)域的過程中，不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時間為()圖4-1-16\f(d,v) B．eq\f(l,v)\f(d－l,v) D．eq\f(d－2l,v)【解析】線框完全進入磁場后，磁通量不變化，線框中無感應(yīng)電流，當線框進入、離開磁場時，磁通量變化，都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流的距離為d－l，時間為t＝eq\f(d－l,v).【答案】C11．在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中所用的器材如圖4-1-17所示．它們是：①電流計②直流電源③帶鐵芯的線圈A④線圈B⑤開關(guān)⑥滑動變阻器圖4-1-17(1)試按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導(dǎo)線)．(2)怎樣才能使線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？試舉出兩種方法．【解析】(1)如圖所示．(2)將斷開的開關(guān)閉合；將閉合的開關(guān)斷開；閉合開關(guān)后，改變滑動變阻器滑片的位置；閉合開關(guān)后，將線圈A插入線圈B；閉合開關(guān)后，將線圈A從線圈B中拔出．(任選其二)【答案】見解析12．矩形線框abcd的兩邊長分別為l1、l2，可繞它的一條對稱軸OO′轉(zhuǎn)動，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向與OO′垂直，如圖4-1-18所示，初位置時線框平面與B平行．求：圖4-1-18【導(dǎo)學號：94530006】(1)初位置時穿過線框的磁通量Φ0為多少？(2)當線框繞軸OO′沿圖示方向轉(zhuǎn)過60°時，磁通量Φ為多少？這一過程中磁通量的變化量ΔΦ為多少？【解析】(1)線框在初始位置時，線框平面與磁場平行，有